МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ И ОБОРУДОВАНИЯ В АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ

Развитие аддитивных технологий в промышленности усиливает требования к точности измерений и объективной оценке качества получаемых изделий. В отличие от традиционных методов обработки, аддитивные процессы формируют структуру материала послойно, что приводит к возникновению специфических дефектов — пористости, неоднородности микроструктуры, локальных отклонений геометрии, остаточных напряжений и изменений шероховатости поверхности. Всё это делает метрологическое обеспечение не просто частью контроля, но ключевым элементом валидации технологического процесса.

В современной практике используется сочетание методов измерений, обеспечивающее как внешнюю, так и внутреннюю оценку качества. Традиционные координатно-измерительные машины остаются эталоном в задачах контроля геометрических параметров, однако их применение осложняется труднодоступностью внутренних каналов и сложных поверхностей, характерных для аддитивных изделий. Оптические 3D-сканеры позволяют значительно ускорить измерения, создавая цифровые модели поверхности и облегчая сравнение с CAD, но они чувствительны к свойствам материала и могут давать погрешности при анализе мелких структур.

Особое значение в аддитивном производстве приобретает рентгеновская компьютерная томография. Этот метод обеспечивает полноценный неразрушающий контроль внутреннего объёма детали и позволяет выявлять пористость, дефекты спекания и отклонения внутренней геометрии. В то же время внедрение томографии в производственный цикл требует проработанных методик оценки неопределённости, поскольку точность результатов зависит от параметров съёмки, алгоритмов реконструкции, качества сегментации и характеристик самого оборудования. В ряде отраслей именно томография становится основой сертификации изделий.

Перспективным направлением развития является интеграция мониторинга в реальном времени. Встроенные камеры, датчики температуры, акустические сенсоры фиксируют процесс формирования каждого слоя, регистрируя отклонения, которые могут привести к дефектам в конечном изделии. Однако такие данные требуют метрологической верификации: от калибровки датчиков до подтверждения связи измеряемых сигналов с фактическими характеристиками изделия. Только при выполнении этих условий возможно использование in-situ мониторинга как источника достоверных данных о качестве.

Особое внимание в аддитивных технологиях уделяется прослеживаемости измерений и формированию бюджета неопределённости. Каждая операция контроля должна быть подтверждена эталонами, методиками и стандартами, обеспечивающими воспроизводимость результатов. На производственных предприятиях формируются комплексные измерительные цепочки, в которые включены калибровочные образцы, процедуры проверки оборудования и документированные регламенты анализа. Это особенно важно в условиях, когда аддитивное производство становится частью критических отраслей — авиации, медицины, энергетики.

Стандартизация остаётся важнейшим направлением развития метрологического обеспечения аддитивных технологий. Несмотря на наличие международных стандартов, российскими предприятиями всё активнее адаптируются и вводятся собственные методические рекомендации, основанные на национальных ГОСТах и отраслевых документах. Их распространение создаёт необходимую базу для унификации измерений и внедрения аддитивных процессов в серийное производство.

Таким образом, метрологические аспекты контроля качества в аддитивных технологиях формируют основу надёжности всего производственного цикла. Развитие методов измерений, внедрение новых инструментов контроля, повышение степени автоматизации и совершенствование стандартов становятся ключевыми факторами перехода аддитивных технологий от экспериментального уровня к полноценному промышленному применению.